JP3315989B2 - 小麦グルテンの改良のための方法 - Google Patents

小麦グルテンの改良のための方法

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Description

【発明の詳細な説明】 背 景 西洋諸国の主食である食パンは天然の原材料から製造
される最も古い製品の一つである。事実、その基礎成
分、加工及び特徴は石器時代からほとんど変化していな
い。
パンは穀粉、水、塩及び酵母を混合し、そしてこの混
合物を均質な塊となるまで混練し、次いでそれを加熱又
はベーキングすることにより作る。その他の成分は任意
的であるが、最終製品の特徴に大きな影響を及ぼす。一
の有意義な成分小麦グルテンは伝統的に一定の酵母ふく
らましベークド品の中のタンパク質添加剤として利用さ
れている。
小麦グルテンはタンパク質（75〜80％）、デンプン
（15〜20％）及び脂肪（５〜７％）の複合混合物であ
る。２種類の主要タンパク質はグリアジン及びグルテニ
ンである。グリアジンはグルテンに弾性を与え、一方グ
ルテニンは強さを与える。一緒になって、これらのタン
パク質は酵母ふくらましパンがその発酵の際に生成する
二酸化炭素ガスを維持することを可能にし、それ故所望
された所定の容量を有するパンをもたらす。
しかしながら、グルテンは劣った乳化活性を有し、そ
して中性pHでは水に非常に溶けにくい。これらの特徴は
グルテンの用途を比較的小さな用途のクラスに厳しく制
約してしまう。
小麦グルテンを改良するために様々な方法が研究及び
提案されており、それにはデンプンの除去によるグルテ
ンからのタンパク質単離物の製造が含まれる。「小麦タ
ンパク質単離物」（W.P.I.）と称されるこれらの単離的
な87〜89％の高いタンパク質レベルを示す（Ｎ×5.7ド
ライベース）。
このような改良方法は、グルタミン及びアスパラギン
残基から第一アミドを除去することによりグルテンの水
溶性を高める試みを含む。一の方法においては、小麦グ
ルテンを様々な時間及び温度でアルカリ性化学試薬で処
理する。その製品は改良された機能特性を有するが、短
鎖ペプチドも含み得、それはその化学的性質及び配列に
より、改良グルテンに苦味を供しうる。更に、アルカリ
処理はグルテン中に存在する残留脂肪をけん化し、良く
ない石けん的な風味及び臭気をもたらしてしまう。Bate
y ＆ Gras（1981）Journal Food Technology 16 561−5
66. 別の公知の方法はグルテンの側鎖の完全又は部分的脱
アミド化を及ぼすのに酸を利用する。ある者はこのよう
な方法が改良された溶解度、乳化性及びホイッピング特
性を供すると主張しているが、これらの方法はアルカリ
改良方法に由来するものと同様に良くない臭気及び苦味
を有する製品をもたらしてしまい得る。
酸脱アミド化は小麦グルテンの小麦デンプン成分を加
水分解することでも知られ、機能性タンパク質含有濃度
を最大86〜87％のタンパク質に高める点で有利な方法で
ある〔Ｎ×5.7ドライベース〕。しかしながら、同時
に、酸脱アミド化はグルテン中の脂肪の急速な酸化的酸
敗の開始をもたらしてしまう。この作用はこの方法は食
品用途にとって商業的に無効にしてしまう。JF Finely
（1975）Journal Food Science 40 1283;Yagiら（198
5）ヨーロッパ特許第0164929号。
グルテンを改良するその他の試みはプロテアーゼ酵素
による所定範囲の溶解度及び機能性に至る制御式酵素加
水分解を含む。酵素は微生物、植物又は動物起源に由来
し得、そして酸、中性、又はアルカリ性条件下で使用で
き得る。
高まった水溶性は一般に最大限に酵母的に改良された
グルテンをもたらすが、往々にして酵素加水分解化グル
テンの分子量の大幅な低下がある。更に、反応生成物は
往々にして良くない苦味を有する疎水性アミノ酸を含む
低分子量ペプチドを含む。
グルテン機能特性の多少の改良がこのようなグルテン
改良方法で認められているが、かかる改良方法は許容さ
れない風味及び臭気を有する製品をもたらすことで知ら
れる。事実、当業者は1980年代にW.P.I.を製造販売した
が、W.P.I.はその製造が中止に至るほどに望ましくない
脂肪酸敗レベルを示す。有害な脂肪を除去する試みは不
成功に終わっており、おそらくは脂肪とタンパク質マト
リックスとの間の強い結合力に基づく。従って、当業界
には、小麦グルテンを改良し、且つ満足なる風味及び所
望の機能を有する小麦タンパク質単離物を製造する方法
のニーズがあり続けている。
発明の概要 本発明は小麦グルテン又は小麦タンパク質単離物の脂
肪含量を低下するための方法を提供する。一の態様にお
いて、グルテン又はW.P.I.を一価アルコールで、脂質を
除去するのに十分な温度及び時間で処理する。好適なア
ルコールにはメタノール及びエタノールが含まれる。特
に好適な態様において、グルテン又はW.P.I.は酸性化ア
ルコールで処理する。得られる低脂肪グルテン又はW.P.
I.は優れた機能的及び知覚特性を示す。
好適な態様の詳細な説明 本発明は、小麦グルテンのタンパク質の脂肪含量をそ
の本来の約６％から0.05％〜0.25％に範囲する残留脂肪
含量にまで引き下げる方法を提供する。
グルテンは当業界において慣用されている任意の手
段、例えば小麦粉の水性抽出により得られる。好適な態
様において、グルテンは乾燥生体グルテン（dry vital
gluten）とする。別の態様において、グルテンは乾燥脱
アミド化グルテン、即ち、グルタミン及びアスパラギン
残基から第一アミドを除去するために予め処理したもの
とする。脱アミド化のために当業界公知の任意の方法、
例えば酸脱アミド化又は酵素加水分解がここでは使用で
きるが、本発明を制限するものではない。別の態様にお
いて、脂肪低下処理にかわる製品は脱アミド化の如き当
業界公知の技術により作った小麦タンパク質単離物
（「W.P.I.」）とする。
本発明の一の態様はグルテン又はW.P.I.を一価アルコ
ールで処理することによってグルテン又はW.P.I.を改良
するための方法を提供する。任意の一価アクコールがグ
ルテン又はW.P.I.の処理のために使用できうる。所定の
好適なアルコールにはメタノール、エタノール、ブタノ
ール及びイソプロパノールが含まれる。
より好適な態様において、この処理は酸性化アルコー
ルであってそのアルコール相が鉱酸を更に含むものを利
用することを含む。アルコール単独ではタンパク質マト
リックスに結合した脂肪全てを除去できないことが見い
出された。アルコール抽出のみでは一般に総脂肪含量を
６％から約1.5％にまで下げる。本発明者は酸性化アル
コールが脂肪を0.05％〜0.25％に範囲する残量、好まし
くは0.15％の残量にまで引き下げるように除去するであ
ろうことを発見した。更に、酸性化アルコールは非常に
喜ばしい淡色の製品へと結びつくように色素をも除去す
る。
本発明に従って利用される酸の例には塩酸、硫酸、リ
ン酸又は任意の有機酸、例えば酢酸、乳酸、酒石酸、ク
エン酸又はかかる酸の任意の組合せが含まれる。好適な
酸濃度はアルコール容量の１容量％以上の酸である。か
かる酸濃度は5.0未満、好ましくは1.5〜3.0のpHに対応
する。
アルコール又は酸性化アルコール処理は好ましくは脂
質を除去するのに十分な時間実施する。20度より高い任
意の温度を利用してよいが、一層好適な温度70℃〜80℃
に範囲する。５分より長い任意の時間を利用してよい
が、好適な範囲は30分〜１時間であり、この時間は延長
してもよい。
脂肪低下手順は未改良小麦グルテンに対して利用した
とき、アスパラギン及びグルタミンの第一アミン残基の
部分的脱アミド化をも供することが驚くべきことに見い
出され、これは改良された乳化、ホイッピング及び溶解
特性につながる。
本発明に従って製造された低脂肪グルテン又はW.P.I.
は下記の単位操作のいづれか又は全てにより、任意の順
番で更に処理してよい：濾過、脱溶媒、酸加水分解、活
性炭素処理、プロテアーゼ酵素、加水分解、イオン交
換、タンパク質カード（curd）沈殿及びデカンテーショ
ン、カード洗浄、フラッシュ乾燥、スプレー乾燥、ロー
ラー乾燥、流動床乾燥、押出加工又はキャリアー上での
乾燥。かかる技術は当業界において非常によく知られて
いる。例えば、Perry's Chemical Engineering Handboo
k 第６版,1988。
本発明により製造された低脂肪グルテン又は低脂肪W.
P.I.は食品の価値ある可溶性タンパク質源として使用で
きうる。一の態様において、これらは一層高価なカゼイ
ン及びカゼイネートの代替品として使用される。好適な
態様において、この低脂肪製品は脱脂粉乳の代替品とし
て、又はフィルドミルクの調製のために使用できうる。
別の好適な態様において、それらは飲料品漂白剤を製造
するために使用できうる。更なる別の態様において、そ
れらはイミテーションチーズの製造において使用できう
る。更なる態様において、これらは紙コーティングのた
めの製剤においてカゼインを代替するのに使用でき、そ
して更には紙及びボードに対して改良された結合及び耐
湿的品質を供する。
本発明を例示であるFilの実施例により更に明らかに
する。
実施例１ 下記の手順はバッチ式処理を利用して改良小麦タンパ
ク質単離物を獲得するための好適な方法を示す。
水性抽出により獲得した乾燥生体小麦グルテンを未変
性エチルアルコールの中に１重量部のグルテン固形物、
対、３重量部の無水エチルアルコールの比で配合した。
塩酸（32％）を30部のHCl、対、1000部のエチルアルコ
ールの比で加えた。
酸性化エチルアルコール／小麦グルテン混合物を次い
で抽出タンクの中で加熱コイルを用いて75℃の温度に60
分加熱した。この処理したグルテンを濾過により回収
し、そして新鮮なエチルアルコールで洗浄して残留抽出
溶媒を除去し、且つ実質的に無脂肪で部分的に改良され
たグルテンである製品を冷却した。その後、このグルテ
ンを脱溶媒器の中で加熱して残留エチルアルコールを除
去し、易流動性淡色低脂肪タンパク質濃縮物を製造し
た。
タンパク質濃縮物を更に脱アミド化するため、それを
20部の粉末、対、100部の水の比で冷水を配合した。塩
酸を加えてpH値を1.1〜1.2にした。この酸性化タンパク
質スラリーを次にダイレクトスチームインジェクション
クッカーの中で105〜120℃に加熱し、そして選定の温度
に７分保った。加熱処理は脱アミド化工程を完成せし
め、そしてタンパク質及びデンプンの双方を可溶化し
た。
クッカー由来の高温可溶性流動物をスクリーニングし
て不溶性材料（繊維）を除去し、そして熱変換器の中で
50〜55℃に冷却した。水酸化ナトリウムを加えて小麦タ
ンパク質単離物の等電点4.4〜4.6にまでpHを調整した。
これは小麦タンパク質をタンパク質カードとして沈殿さ
せ、それをデカンター遠心器を用いて回収した。デカン
ターからのオーバーフローが最も可溶性なデンプンであ
った。デンプン画分の除去は小麦タンパク質のタンパク
質含量を、小麦タンパク質単離物としての品質に必要な
88％の所望のレベルにまで高めた〔Ｎ×5.7ドライベー
ス〕。
このタンパク質カードを洗浄して中和処理において生
成した全ての残留塩を除去し、そして色及び風味を良く
するためにイオン交換及び活性炭素により更に処理し
た。精製したタンパク質カードをフラッシュ乾燥又はス
プレー乾燥して、優れた機能特性を有する改良W.P.I.を
製造した。
実施例２ 本例は連続式処理を利用して改良小麦タンパク質単離
物を獲得するための好適な方法を示す。
小麦粉の水性抽出より得た乾燥粉末生体小麦グルテン
をオイルシード抽出産業において慣用のタイプの対向抽
出装置の中に連続式に計量した。実施例１に示した比で
の高温（75℃）酸性化エチルアルコールをグルテンに対
して向流でこの抽出装置の中に供給した。抽出装置内で
の滞留時間は好ましくは20〜60分の抽出時間が供される
ようにコントロールしたが、それより長い時間も利用し
てみた。
抽出されたグルテンは一部30〜40％の残留エチルアル
コールを有していたが、それは脱溶媒プラントで除去し
た。無溶媒タンパク質を水の中で再スラリー化し、pH1.
1〜1.2に酸化性し、そして実施例１に記載の通りに処理
した。
実施例３ 本例は、実施例１及び２に記載の脂肪低下手順を実施
することなく、小麦グルテンを小麦タンパク質単離物へ
と変換する方法を提供する。
ウェット又はドライ小麦グルテンの脱アミド化により
得た等電点又は可溶性塩形態の乾燥全脂肪小麦タンパク
質単離物を実施例１及び２記載の脂肪低下手順にかけ
た。脱溶媒後、かかる工程は実施例１及び２と類似の機
能の小麦タンパク質単離物を供した。
実施例４ 低脂肪W.P.I.は脱脂粉乳の代替品を調製するために使
用できる。一のバージョンは30％のW.P.I.と70％の脱鉱
スウィート・ウェイ（sweet whey）粉末とのドライブレ
ンドを含んで成る。別のバージョンは以下のもののドラ
イブレンドを含んで成る： W.P.I. 20％ コーンシロップ固形分 20％ マルトデキストリン 31％ ウェイタンパク質単離物 20％ 食用ラクトース ９％ 双方のドライブレンドは水と組合せて脱脂粉乳の風味
のある代替品となる。
実施例５ 低脂肪W.P.I.は下記の成分に基づく飲料品漂白剤を製
造するのにも利用できうる： 水 40％ W.P.I.（ナトリウム形態） 1.8％ マルトデキストリン 35％ 水素化植物性脂肪 21％ リン酸二ナトリウム 1.2％ 乳化剤 1.0％ まず溶融植物性油と乳化剤とを一緒にする。160゜Fに
加熱する。次いで水にリン酸二ナトリウムを溶かす。W.
P.I.を高剪断混合しながら添加する。マルトデキストリ
ンを配合する。脂肪／乳化剤混合物を加え、低温殺菌
し、ホモジナイズし、そしてスプレー乾燥する。
ナトリウム形態のW.P.I.は水酸化ナトリウム又はその
他の水溶性アルカリナトリウム塩で処理したW.P.I.とす
る。W.P.I.の別の形態は水酸化カルシウムで処理したカ
ルシウム形態のW.P.I.である。
使用した乳化剤はモノ及びジグリセリドのジアセチル
酒石酸エステルであるが、任意の適当な乳化剤が使用で
きうる。
この混合物を次に低温殺菌し、ホモジナイズし、そし
てスプレー乾燥する。
実施例６ 本発明の低脂肪W.P.I.は下記の成分に基づくフィルド
ミルクを調製するために使用できうる： W.P.I.（ナトリウム形態） 3.5％ ラクトース ５％ 水素化植物性脂肪 3.5％ 塩化ナトリウム 0.2％ カラギーナン 0.01％ リン酸カリウム 0.10％ 混合物 水 87.67％ まず溶融脂肪及び乳化剤を一緒にし、次いで乾燥成分
を140゜Fの湯に配合する。この水溶液及び脂肪／乳化剤
を一緒に混合する。低温殺菌及びホモジナイズする。40
゜Fに冷却し、そして必要時まで保存する。ナトリウム
形態のW.P.I.は水酸化ナトリウム又はその他の水溶性ア
ルカリナトリウム塩で処理したW.P.I.とする。W.P.I.の
別の形態は水酸化カルシウムで処理したカルシウム形態
のW.P.I.である。使用した乳化剤はモノ及びジグリセリ
ドのジアセチル酒石酸エステルであるが、任意の適当な
乳化剤を使用してよい。
この配合物に水を加えて40％に希釈する。この混合物
を低温殺菌し、ホモジナイズし、そしてスプレー乾燥す
る。
実施例７ 本発明の低脂肪W.P.I.はイミテーションチーズを調製
するために使用してよい。一の態様は下記の成分を含ん
で成る： W.P.I. 26.2％ 水素化植物性油 24.5％ 水 45.45％ 塩化ナトリウム 1.80％ クエン酸 0.90％ クエン酸ナトリウム 0.40％ リン酸二ナトリウム 0.75％ 風味料及び着色料 適量 下記の通に調製した： 1.塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム及びリン酸二ナ
トリウムを75％の水に溶かし、そして160゜Fに加熱す
る。
2.クエン酸を12.5％の水に溶かし、酸溶液を生成する。
3.植物性油を212゜Fに加熱する。
4.W.P.I.を加熱した植物性油の中に、粉末が油で完全に
覆われるまで配合する。
5.塩水を加え、そして1.5分中スピードで混合する。
6.酸溶液を加え、そして2.0分混合する。
7.残りの12.5％の水を加え、そして1.0分混合する。そ
して 8.この混合物をモルドに注入し、そして一夜冷蔵する。
実施例８ 本低脂肪W.P.I.は下記を含んで成る粉末ショートニン
グを製造するためにも使用できうる： W.P.I.（ナトリウム形態） 20％ 水素化植物又は動物性油 79％ 乳化剤 1.0％ ナトリウム形態のW.P.I.は水酸化ナトリウム又はその
他の水溶性アルカリナトリウム塩で処理したW.P.I.とす
る。W.P.I.の別の形態は水酸化カルシウムで処理したカ
ルシウム形態のW.P.I.である。使用した乳化剤はモノ及
びジグリセリドのジアセチル酒石酸エステルであるが、
任意の適当な乳化剤を使用してよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イエ，グオ−スイ オーストラリア国，ニューサウスウェー ルズ 2450，ボマデリー，ボーロング ロード 160 (56)参考文献 特開 昭52−18847（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121650（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−37544（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A23J 3/00 - 3/32

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】小麦グルテンの脂肪含量を低下するための
    方法であって： 小麦グルテンを獲得し、そしてこのグルテンを一価アル
    コールと酸とにより、グルテン残渣から脂質が除去され
    てそのグルテン残渣から回収することのできる低脂肪小
    麦グルテンが生成されるのに十分な温度及び時間で処理
    することを含んで成る方法。
  2. 【請求項２】前記一価アルコールがメタノール及びエタ
    ノールから成る群から選ばれる、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記酸が塩酸、硫酸、リン酸及び有機酸か
    ら成る群から選ばれる、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】前記酸の量がアルコールの容量に対し１容
    量％以上である、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】前記グルテンが乾燥生体小麦グルテン及び
    脱アミノ化小麦グルテンから成る群から選ばれる、請求
    項１記載の方法。
  6. 【請求項６】前記温度が20℃以上である、請求項１記載
    の方法。
  7. 【請求項７】前記温度が70℃〜80℃である、請求項６記
    載の方法。
  8. 【請求項８】前記処理時間が５分以上である、請求項６
    記載の方法。
  9. 【請求項９】前記処理時間が30〜60分である、請求項８
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】請求項１記載の方法により製造された低
    脂肪グルテン。
  11. 【請求項１１】低脂肪小麦タンパク質単離物を製造する
    ための方法であって、 小麦グルテンを獲得し： このグルテンを一価アルコールと酸とにより、グルテン
    残渣から脂質が除去されてそのグルテン残渣から回収す
    ることのできる低脂肪小麦グルテンが生成されるのに十
    分な温度及び時間で処理し；そして この低脂肪小麦グルテンを低脂肪小麦タンパク質単離物
    が生成されるように処理する； ことを含んで成る方法。
  12. 【請求項１２】請求項11の方法により製造された低脂肪
    小麦タンパク質単離物。
  13. 【請求項１３】小麦タンパク質単離物の脂肪含量を低下
    するための方法であって、 小麦タンパク質単離物を獲得し、そしてこの小麦タンパ
    ク質単離物を一価アルコールと酸とにより、グルテン残
    渣から脂質が除去されてそのグルテン残渣から回収する
    ことのできる低脂肪小麦グルテンが生成されるのに十分
    な温度及び時間で処理することを含んで成る方法。
  14. 【請求項１４】請求項13の方法により製造された低脂肪
    小麦タンパク質単離物。
  15. 【請求項１５】脱脂粉乳代替品、フィルドミルク、飲料
    品漂白剤及びイミテーションチーズから成る群から選ば
    れる食品の製造のための請求項12又は14の低脂肪小麦タ
    ンパク質単離物の利用。
  16. 【請求項１６】向上した結合特性及び耐湿性を有するペ
    ーパーコーティング製剤の製造のための請求項12又は14
    の低脂肪小麦タンパク質単離物の利用。
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